package com.eron.algorithm.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 三数之和
 * 
 * https://leetcode-cn.com/problems/3sum/
 * 
 * 给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？请你找出所有和为 0
 * 且不重复的三元组。
 * 
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
 * 
 * 示例 1：输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4] 输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
 * 
 * 示例 2： 输入：nums = [] 输出：[]
 * 
 * 示例 3： 输入：nums = [0] 输出：[]
 */
public class ThreeSum {

    private static final String TAG = "ThreeSum_result------>:";

    public static void main(String[] args) {

        // 两数之和
        int[] a = new int[] { 2, 7, 11, 15 };
        int target = 9;
        // System.out.println(TAG + twoSum(a, target));

        // 三数之和
        int[] nums = { -1, 0, 1, 2, -1, -4 };

        List<List<Integer>> result = threeSum(nums);

    }

    /**
     * 解题思路1：参照两数之和，首先把问题转化为自己熟悉的领域，a + b + c = 0 即 a + b = -c (target)
     * 
     * 1. 暴力求解，三层循环，在两数之和的基础上在最外层再加一层遍历target * -1，O(n^3)
     * 
     * 2. hash 表来记录 a, b, a+b = -c
     * 
     * 3. 左右下标推进，左右夹逼
     * 
     * 二维数组[][]
     * 
     * @param nums
     * @return
     */
    private static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {

        // 1. 暴力法 要解决重复的问题
        // List<Integer> temp=new ArrayList<>();
        // List<List<Integer>> list=new ArrayList<>();
        // for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
        // for (int j = i + 1; j < nums.length - 1; j++) {
        // for (int k = j + 1; k < nums.length; k++) {
        // if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) {
        // temp.add(nums[i]);
        // temp.add(nums[j]);
        // temp.add(nums[k]);
        // list.add(temp);
        // }
        // }
        // }
        // }
        // return list;

        // 官方题解，将三数相加转化为两数相加
        int n = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        // 枚举 a
        for (int first = 0; first < n; ++first) {
            // 需要和上一次枚举的数不相同
            if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
                continue;
            }
            // c 对应的指针初始指向数组的最右端
            int third = n - 1;
            int target = -nums[first];
            // 枚举 b
            for (int second = first + 1; second < n; ++second) {
                // 需要和上一次枚举的数不相同
                if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
                    continue;
                }
                // 需要保证 b 的指针在 c 的指针的左侧
                while (second < third && nums[second] + nums[third] > target) {
                    --third;
                }
                // 如果指针重合，随着 b 后续的增加
                // 就不会有满足 a+b+c=0 并且 b<c 的 c 了，可以退出循环
                if (second == third) {
                    break;
                }
                if (nums[second] + nums[third] == target) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
                    list.add(nums[first]);
                    list.add(nums[second]);
                    list.add(nums[third]);
                    ans.add(list);
                }
            }
        }
        return ans;
    }

    /**
     * 两数之和
     * 
     * https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/
     * 
     * 给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那 两个 整数，并返回它们的数组下标。
     * 
     * 你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。
     * 
     * 你可以按任意顺序返回答案。
     * 
     * 示例 1：输入：nums = [2,7,11,15], target = 9 输出：[0,1]
     * 
     * 解释：因为 nums[0] + nums[1] == 9，返回 [0, 1] 。
     * 
     * 示例 2：输入：nums = [3,2,4], target = 6 输出：[1,2]
     * 
     * 示例 3：输入：nums = [3,3], target = 6 输出：[0,1]
     * 
     * 解题思路：a + b == target
     * 
     * 
     * @param nums
     * @param target 目标值
     * @return
     */
    private static int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        // 用来存需要返回的目标数组
        int[] a = new int[2];
        // i < nums.length - 1, i 遍历到最后一位的前一位
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            // j = i + 1, j 始终是 i 的后一位
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[i] + nums[j] == target) {
                    a[0] = i;
                    a[1] = j;
                    return a;
                }
            }
        }
        return new int[0];
    }

}
